船舶轴带发电机各类运行模式的应用

海洋船舶在海岸间运输货物和乘客时经常会在极端波动的情况下航行。海浪、风、冰、气流以及很多其他自然和运行条件,在整个航海过程中对船舶负荷具有高度波动的需求。

如今,数十年来船舶使用的传统传动系统技术已非常缺乏灵活度。这导致非常低的运行效率和较高的油耗,从而使船舶业面临利润下降的问题。

现在,由于采用永磁电机和变频器的传动系统经证明在分布式发电方面具有压倒性的技术优势,正在获得越来越多的关注。这些优势体现在:更高的发电效率、更宽广的转速范围、更好的电能质量、稳定的电压和频率。

在船舶行业中,这些先进的传动系统的优势正在为船东创造重要价值。其中一种应用为轴带发电机 ,即,永磁电机通过齿轮箱或者直接与柴油发电机通过主轴连接,以提供电力。轴带发电机电力通过变频器馈入,从而创建稳定的电网。

各种运行模式将为您根据波动状况优化并调整运行船舶的方式提供独一无二的机会。此外,当最需要灵活性时,这些模式在特殊情况下还支持柴油发动机。例如,当时间充裕时,您可以节省能源;当面临船期或其他目标压力时,您可以节省时间。

功率引出 – 永磁电机用作发电机

功率引出(PTO) 模式是一种注重高能效发电的运行模式。柴油发动机用作整个船舶的动力装置。永磁电机用作发电机,而变频器支持辅助发电机组产生的电压和频率与电网的同步,并稳定电网。在功率引出作业期间,船的负荷主要由永磁发电机和变频器处理,以减少辅助发电机的运行时间并提高系统效率。

孤岛 模式通过传动系统创建整个电网,从而提供网络所需的所有电力。辅助发电机组关闭。轴带发电机和变频器满足所有电力要求。

功率引入 – 永磁电机用作发动机

功率引入 (PTI) 模式可以提供推进动力,在助力模式下可为柴油发动机提供暂时的外部动力,或者在柴油发动机故障时用于Take me home模式。其主要理念是提供替代性或附加机械推进动力来源,从而增加冗余。永磁电机用作发动机,而变频器支持永磁设备的稳定运行。

助力 模式在需要电力峰值时使用。在此模式下,辅助发电机和轴带发电机同时推动柴油发动机。这一辅助动力可以在严苛的工作条件下推动柴油发动机,如重型牵引任务或在冰水中航行时。通过设置助力模式,即可使用动力和尺寸均较小的柴油发动机。例如,船可以在无需增加柴油发动机尺寸的情况下到达冰级。

Take me home 模式是推进器和主发动机关闭情况下使用的全部推进动力。这种推进运行模式能够让船只安全地离开或返回港口,同时减少对环境有害的排放。这一模式可用于船最后的行程,以符合某些港口更为严格的环境规程,包括降低 SOx、NOx 和噪声。此外,如果在对柴油发动机执行任何维护时发生火灾,还可以使用此模式逃离港口。

DC-link 模式: 借助 DC/DC 转换器和电池组,功率引入模式可实现非常先进的运行优化。直流链路为先进的船舶设计创造了机会。主配电板可以减小尺寸,且一些经常会使用到的设备,如大型泵、推进器或电池组,可以更加高效地运行。

为船东创造价值

永磁电机技术通过不同的运行模式提供很多种功能,从而为船只提供可以完全优化运行的机会。使用这些模式即可在考虑所有参数的情况下以最佳的方式运行船只。此外,船主可优化柴油发动机、辅助发电机组和其他主要部件的尺寸

这些运行模式可使船舶高效运行,并将各类变化的因素对于其负载的影响考虑进去。这样将实现高效性能并大幅降低油耗,从而使船东从海洋运输业务中获得更高的利润。

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